聚丙烯纤维和腈纤维对混凝土性能的影响研究

摘要

鉴于合成纤维具有很好的发展前景，本文选取了6mm、12mm、19mm的聚丙烯腈纤维和12mm、19mm、30mm的聚丙烯纤维，研究其长度和掺量对混凝土抗压强度、抗折强度、耐磨损性能、抗冲击性能、抗冻融性能的影响，以确定不同试验中每种纤维的适宜掺量和适宜长度。研究内容包括：
　　（1）制作了300个100mm×100mm×100mm的试件和149个100mm×100mm×400 mm的试件并测试其抗压强度、抗折强度、抗冲击性能。结果表明：6mm和12mm的聚丙烯腈纤维可以提高混凝土抗压强度；聚丙烯纤维在早期会抑制抗压强度，但随着龄期增长表现出明显的补强效应。掺量越大，聚丙烯腈纤维对56天混凝土抗折强度的提高相对于28天时越明显。56天时12mm聚丙烯腈纤维组抗折强度整体较好；聚丙烯纤维越长，越不利于抗折强度的提高，但0.9kg/m3时三种长度组抗折强度相差较小。12mm的聚丙烯纤维组抗冲击性能最好；19mm的聚丙烯腈纤维组最差。
　　（2）制作了114个150mm×150mm×150mm的试件和50个100mm×100mm×400 mm的试件并测试其耐磨损性能和抗冻融性能。结果表明：在一定掺量以下时，越长的聚丙烯腈纤维组28天耐磨性越好，但这个掺量随着纤维长度的增加而明显变小；56天聚丙烯腈纤维组的耐磨性与抗压强度的规律较为类似。12mm和19mm聚丙烯纤维组耐磨性随掺量增加整体变好，但在各掺量段的变化速率截然不同；30mm组磨耗量偏大且未有明显的规律。19mm的聚丙烯腈纤维组抗冻融性能随掺量增加先减弱后增强，各组均能抗住300次循环；12mm聚丙烯腈纤维组在0.9kg/m3时就能抗住300次冻融循环；6mm聚丙烯腈纤维组和12mm聚丙烯纤维组在1.3kg/m3时能抗住300次冻融循环；19mm和30mm聚丙烯纤维组在1.7kg/m3时才能抗住300次冻融循环。
　　为了观察纤维掺量对基体和界面的影响以支持对实验数据的机理分析，本实验在每种纤维组中选取了某一长度的四个掺量组进行了56天后的电镜分析。本文结合试验现象与数据，从内在机理分析纤维对混凝土的力学和耐久性能影响，便于更大范围地认识合成纤维。

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1 绪论

1.1 课题研究的背景和意义

1.2合成纤维混凝土的理论研究进展

1.3 合成纤维混凝土国内外的研究现状

1.4 混凝土中两种常用的合成纤维

1.5 试验研究内容

2 试验准备

2.1 试验原材料

2.2 纤维混凝土基准配合比

2.3 试验分组

2.4 试件制备

3 纤维对混凝土力学性能的影响研究

3.1立方体抗压强度试验

3.2 棱柱体抗折试验

3.3 抗冲击试验

3.4 本章小结

4 纤维对混凝土耐久性能的影响

4.1 耐磨损性能试验

4.2 抗冻融性能试验

4.3 本章小结

5 电镜分析

5.1 聚丙烯腈纤维和附近基体SEM分析

5.2 聚丙烯纤维和附近基体SEM分析

5.3 本章小结

6结论

参考文献

致谢